2022-2023年河北省保定市六校聯(lián)盟高二下學(xué)期4月期中考試物理試題(解析版)

六校聯(lián)盟高二年級(jí)聯(lián)考物理試卷一、單選題1.關(guān)于分子動(dòng)理論，下列描述正確的是（）A.布朗運(yùn)動(dòng)說(shuō)明懸浮在液體中的固體顆粒分子永不停息地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)B.分子間同時(shí)存在引力和斥力，分子間距離小于平衡位置時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力C.氣體壓強(qiáng)是氣體分子間斥力的宏觀表現(xiàn)D.布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】布朗運(yùn)動(dòng)說(shuō)明液體分子永不停息地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤；分子間同時(shí)存在引力和斥力，分子間距離小于平衡位置時(shí)，表現(xiàn)為斥力。故B正確；氣體壓強(qiáng)是分子熱運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)器壁頻繁碰撞的結(jié)果。故C錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)不是分子運(yùn)動(dòng)。故D錯(cuò)誤。故選B。2.下列說(shuō)法正確的是（）A.有機(jī)械振動(dòng)必有機(jī)械波B.若“天眼”接收到來(lái)自遙遠(yuǎn)星體的電磁波頻率變小，則該星體正在遠(yuǎn)離我們C.回復(fù)力與位移滿足這個(gè)方程的機(jī)械振動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其中是指彈簧勁度系數(shù)D.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向總在同一直線上【答案】B【解析】機(jī)械振動(dòng)需要依靠介質(zhì)傳播，若沒(méi)有介質(zhì)，則不能形成機(jī)械波，故A錯(cuò)誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，若“天眼”接收到來(lái)自遙遠(yuǎn)星體的電磁波頻率變小，則該星體正在遠(yuǎn)離我們，故B正確；回復(fù)力與位移滿足這個(gè)方程的機(jī)械振動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，對(duì)于彈簧振子是指彈簧勁度系，對(duì)于單擺不是指彈簧勁度系，故C錯(cuò)誤；橫波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直，故D錯(cuò)誤。故選B。3.一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻波形如圖甲所示。由該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.該橫波沿軸負(fù)方向傳播B.質(zhì)點(diǎn)該時(shí)刻向軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)C.質(zhì)點(diǎn)經(jīng)半個(gè)周期將沿軸正方向移動(dòng)D.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)與的速度、加速度都相同【答案】A【解析】由圖可知乙質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向軸負(fù)方向振動(dòng)。根據(jù)上下坡法或者平移法可知，該橫波沿軸負(fù)方向傳播，質(zhì)點(diǎn)該時(shí)刻向軸正方向運(yùn)動(dòng)，故A正確，故B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近軸方向上下振動(dòng)，波傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)不會(huì)沿軸正方向移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)與的速度為零，質(zhì)點(diǎn)加速度為方向，質(zhì)點(diǎn)加速度為方向，故D錯(cuò)誤。故選A。4.把鐵分子圍著地球表面一個(gè)緊挨一個(gè)地單列排起來(lái)，筑成一個(gè)圍繞地球的大“分子環(huán)”。已知地球半徑為，鐵的摩爾質(zhì)量為，鐵的密度為，阿伏伽德羅常數(shù)為，筑這個(gè)大“分子環(huán)”共需的鐵分子個(gè)數(shù)（）。A. B. C. D.【答案】D【解析】設(shè)鐵分子的直徑為，根據(jù)題意，可得把鐵分子圍著地球表面一個(gè)緊挨一個(gè)地單列排起來(lái)，筑成一個(gè)圍繞地球的大“分子環(huán)”需要的分子數(shù)為，鐵的摩爾質(zhì)量，鐵的摩爾體積，則有，聯(lián)立解得筑這個(gè)大“分子環(huán)”共需的鐵分子個(gè)數(shù)為，故選D。5.高空墜物危及社會(huì)安全，某探究小組的同學(xué)將一顆質(zhì)量的雞蛋，從某樓層由靜止自由釋放，利用相機(jī)恰好抓拍到了雞蛋下落的模糊痕跡，長(zhǎng)度為個(gè)標(biāo)準(zhǔn)磚的厚度（已知該磚的厚度約為），如圖，已知相機(jī)的本次曝光時(shí)間為。雞蛋與地面撞擊時(shí)的豎直高度為，認(rèn)為雞蛋落地后，雞蛋頂端到地面底端運(yùn)動(dòng)為勻減速運(yùn)動(dòng)，并且頂端運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)恰好靜止，以雞蛋的底端、頂端落地的時(shí)間間隔作為雞蛋與地面的撞擊時(shí)間。（，空氣阻力忽略不計(jì)）（）A.雞蛋下落點(diǎn)距地面的高度約為B.雞蛋撞擊地面的時(shí)間約為C.雞蛋撞擊地面過(guò)程中地面對(duì)雞蛋的平均沖擊力大小約為D.雞蛋在整個(gè)下落過(guò)程的平均速度約為【答案】C【解析】雞蛋做自由落體運(yùn)動(dòng)，由于相機(jī)曝光時(shí)間極短，則雞蛋下落至距地面第塊磚處的速度大小可以近似等于該位移內(nèi)的平均速度，即用平均速度代替瞬時(shí)速度，可得，則雞蛋下落點(diǎn)距離該塊磚的高度約為，則可知雞蛋下落點(diǎn)距地面的高度約為，則雞蛋下落至地面所用時(shí)間約為，可知雞蛋在整個(gè)下落過(guò)程的平均速度約為，故AD錯(cuò)誤；雞蛋底端落地后，雞蛋頂端的運(yùn)動(dòng)是勻減速運(yùn)動(dòng)，并且頂端運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)恰好靜止，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，解得，規(guī)定豎直向上為正，由動(dòng)量定理有，可得雞蛋撞擊地面過(guò)程中地面對(duì)雞蛋的平均沖擊力大小，根據(jù)牛頓第三定律，可得雞蛋撞擊地面過(guò)程中對(duì)地面的平均沖擊力大小為，故B錯(cuò)誤，C正確。故選C。6.如圖甲所示，物塊、的質(zhì)量分別為、，用輕彈簧拴接，放在光滑的水平地面上，物塊右側(cè)與豎直墻壁接觸但不黏連。物塊從高為的平臺(tái)以的初速度水平拋出，落地時(shí)恰好與相撞，碰撞瞬間豎直方向不反彈，與物塊粘在一起不再分開(kāi)，物塊的圖像如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.前時(shí)間內(nèi)，彈簧對(duì)物塊的沖量大小為B.物塊離開(kāi)墻壁前，彈簧的最大彈性勢(shì)能為C.物塊的質(zhì)量為D.物塊離開(kāi)墻壁后的最大速度為【答案】D【解析】彈簧對(duì)與組成的系統(tǒng)與對(duì)的作用力始終大小相等方向相反，以、組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，取向右為正方向，則前時(shí)間內(nèi)彈簧的彈力對(duì)、組成的系統(tǒng)的沖量為，根據(jù)圖乙可知，，而與碰撞前后瞬間，與組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，則由動(dòng)量守恒定律可得，其中，解得，，由此可知，在前時(shí)間內(nèi)，彈簧對(duì)物塊的沖量大小為，故AC錯(cuò)誤；物塊離開(kāi)墻壁前，彈簧被壓縮至最短時(shí)其彈性勢(shì)能最大，此時(shí)、組成的系統(tǒng)的速度減為，根據(jù)能量守恒可得，故B錯(cuò)誤；當(dāng)物塊離開(kāi)墻壁后彈簧先被拉伸至最長(zhǎng)，此后彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，恢復(fù)原長(zhǎng)瞬間彈簧又開(kāi)始被壓縮，直至彈簧被壓縮至最短后又開(kāi)始恢復(fù)原長(zhǎng)，恢復(fù)原長(zhǎng)后又開(kāi)始被拉伸，分析可知，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)速度有最大值，在離開(kāi)墻壁后、、及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，設(shè)離開(kāi)墻壁后彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)、組合體的速度為，的速度為，則有，，聯(lián)立解得，，故D正確。故選D。7.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律后曾思考過(guò)這樣一個(gè)問(wèn)題：假設(shè)地球是一個(gè)質(zhì)量為，半徑為，質(zhì)量均勻分布的球體，已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)球殼內(nèi)物體的引力為零。沿地球的南北極打一個(gè)內(nèi)壁光滑的洞，在洞口無(wú)初速度釋放一個(gè)質(zhì)量為的小球（小球的直徑略小于洞的直徑），在小球向下端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，已知萬(wàn)有引力常量為。下列說(shuō)法中正確的是（）A.小球運(yùn)動(dòng)到洞的下端點(diǎn)所用的時(shí)間為B.小球在距地心處所受到的萬(wàn)有引力的合力大小為C.小球在洞內(nèi)做往復(fù)振動(dòng)，小球受力與到地心距離的關(guān)系決定了此振動(dòng)為非簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)D.若小球釋放的位置再向下移動(dòng)一點(diǎn)，則小球振動(dòng)周期變小【答案】B【解析】設(shè)小球質(zhì)量為，小球偏離地心的位移為，根據(jù)題意，由萬(wàn)有引力公式有，又，小球偏離地心的位移為，此處地球的質(zhì)量為，設(shè)指向地心的方向?yàn)檎较?，則聯(lián)立以上各式可得，小球偏離地心的位移大小為處受到萬(wàn)有引力的合力為，可知引力的合力大小與球偏離地心的位移成正比，方向相反，符合簡(jiǎn)諧振動(dòng)回復(fù)力特征，所以小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，而簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與振幅無(wú)關(guān)，故B正確，CD錯(cuò)誤；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)得周期公式，而上式中，解得，根據(jù)簡(jiǎn)諧振動(dòng)得特征可知，小球運(yùn)動(dòng)到洞得下端點(diǎn)所用時(shí)間為，故A錯(cuò)誤。故選B。二、多選題8.完全失重時(shí)，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會(huì)上浮。年月，在中國(guó)空間站“天宮課堂”的水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，航天員向半徑為的水球中注入空氣，形成了一個(gè)內(nèi)含半徑為的氣泡的水球。如圖所示，若氣泡與水球同心，在過(guò)球心的平面內(nèi)，用單色平行光照射這一水球，水的折射率為。下列說(shuō)法正確的是（）A.此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率一定變大B.此單色光從空氣進(jìn)入水球，波長(zhǎng)一定變大C.若光線在處發(fā)生全反射，光線在處一定發(fā)生全反射D.若光線從空氣射入水球的入射角為，光線在處射入氣泡時(shí)的入射角為，則【答案】C、D【解析】光在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，其頻率不會(huì)發(fā)生改變，因此當(dāng)此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率不變，故A錯(cuò)誤；光在不同介質(zhì)中傳播時(shí)波速不同，而在真空中傳播時(shí)的速度最大，當(dāng)此單色光從空氣進(jìn)入水球，其波速減小，根據(jù)，可知，其波長(zhǎng)一定變短，故B錯(cuò)誤；光線在點(diǎn)射入氣泡的入射角比在點(diǎn)射入氣泡的入射角大，所以光線在處若發(fā)生全反射，澤光線在處一定發(fā)生全反射，故C正確；做出光線從空氣射入水球發(fā)生折射時(shí)的光路圖如圖所示：根據(jù)折射定律有，在中，由正弦定理有，解得，故D正確。故選CD。9.位于的波源從時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng)，形成的簡(jiǎn)諧橫波沿軸正負(fù)方向傳播，在時(shí)波源停止振動(dòng)，時(shí)的部分波形如圖所示，其中質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，質(zhì)點(diǎn)的平衡位置。下列說(shuō)法正確的是（）A.沿軸正負(fù)方向傳播的波發(fā)生干涉B.時(shí)，波源的位移為C.時(shí)，質(zhì)點(diǎn)沿軸負(fù)方向振動(dòng)D.在到內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)總路程是【答案】B、D【解析】波從波源發(fā)出后，向軸正負(fù)方向傳播，向相反方向傳播的波不會(huì)相遇，不會(huì)發(fā)生干涉，故A錯(cuò)誤；由圖可知，波的波長(zhǎng)，由題意可知內(nèi)波傳播四分之一波長(zhǎng)，可得，解得，根據(jù)同側(cè)法可知，波源的振動(dòng)方向向上，時(shí)，波源向上振動(dòng)，位移為正，振動(dòng)方程為，將代入其振動(dòng)方程可得，故B正確；波的波速，波源停止振動(dòng)，到質(zhì)點(diǎn)停止振動(dòng)的時(shí)間，即質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)停止振動(dòng)，故C錯(cuò)誤；波傳到點(diǎn)所需的時(shí)間，在到內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間為，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)總路程，故D正確。故選BD。10.如圖所示，某超市兩輛相同的手推購(gòu)物車質(zhì)量均為、相距沿直線排列，靜置于水平地面上。為節(jié)省收納空間，工人給第一輛車一個(gè)瞬間的水平推力使其運(yùn)動(dòng)，并與第二輛車相碰，且在極短時(shí)間內(nèi)相互嵌套結(jié)為一體，以共同的速度運(yùn)動(dòng)了距離，恰好?？吭趬?。若車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力恒為車重的倍，忽略空氣阻力，重力加速度為。（）A.第一輛車與第二輛車碰撞前的速度為B.購(gòu)物車碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能C.工人給第一輛購(gòu)物車的水平?jīng)_量大小D.工人給第一輛購(gòu)物車的水平?jīng)_量大小【答案】A、B、C【解析】設(shè)第一輛車碰前瞬間的速度為，與第二輛車碰后的共同速度為，碰撞前后瞬間動(dòng)量守恒，則由動(dòng)量守恒定律有，對(duì)碰撞后的過(guò)程，由動(dòng)能定理有，則碰撞中系統(tǒng)損失的機(jī)械能，聯(lián)立以上各式解得，，故AB正確；設(shè)第一輛車推出時(shí)的速度為，對(duì)碰撞前的過(guò)程，由動(dòng)能定理有，工人給第一輛購(gòu)物車的水平?jīng)_量大小，聯(lián)立解得，故C正確，D錯(cuò)誤。故選ABC。三、非選擇題11.利用所學(xué)物理知識(shí)解答下列問(wèn)題：在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)甲用毫米刻度尺測(cè)得擺線長(zhǎng)；用游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球的直徑如下圖所示，則擺球直徑________。用秒表測(cè)得單擺完成次全振動(dòng)的時(shí)間如下圖所示，則秒表的示數(shù)________；若用給出的各物理量符號(hào)（、、、）表示當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，則計(jì)算的表達(dá)式為_(kāi)_______?！敬鸢浮竣?；②.；③.【解析】[1]該游標(biāo)卡尺游標(biāo)尺為分度值，其精度為，根據(jù)所給圖像可知該游標(biāo)卡尺所測(cè)擺球的直徑為。[2]秒表小表盤表示分鐘，大表盤表示秒，大表盤轉(zhuǎn)一周表示，但當(dāng)小表盤分針超過(guò)下一分鐘的半格時(shí)，讀數(shù)時(shí)則應(yīng)加上，根據(jù)圖示秒表示數(shù)可知，小表盤可讀得分鐘，且其超過(guò)了下一分鐘的過(guò)半刻度，則可讀得大表盤為，因此可知，則秒表的示數(shù)。[3]根據(jù)題意可得該單擺的擺長(zhǎng)，該單擺的周期為，而根據(jù)單擺的周期公式，可得。12.某同學(xué)利用如圖所示裝置測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使光源正常發(fā)光，調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。（1）在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中透鏡的作用是________。（2）若想減小從目鏡中觀察到的條紋間距，該同學(xué)可________。A．將單縫向雙縫靠近B．將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)C．將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)D．使用間距更小的雙縫（3）在測(cè)量相鄰兩條亮條紋的距離時(shí)需要用________測(cè)出，若雙縫的間距為，屏與雙縫間的距離為，測(cè)得第條亮條紋中心到第條亮條紋中心之間的距離為，則單色光的波長(zhǎng)的表達(dá)式________。（4）在某次實(shí)驗(yàn)中，已知雙縫到光屏之間的距離是，雙縫之間的距離是，單縫到雙縫之間的距離是，某同學(xué)在用測(cè)量頭測(cè)量時(shí)，先將測(cè)量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)某條亮紋（記作第條）的中心，這時(shí)手輪上的示數(shù)如圖甲所示。然后他轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第條亮紋中心，這時(shí)手輪上的示數(shù)如圖乙所示，圖乙中示數(shù)________。由此可以計(jì)算出這次實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的單色光波長(zhǎng)為_(kāi)_______。（計(jì)算波長(zhǎng)結(jié)果保留二位有效數(shù)字）【答案】①.使射向單縫的光更集中；②.B；③.測(cè)量頭；④.；⑤.；⑥.【解析】（1）在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中透鏡的作用是使射向單縫的光更集中。（2）根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式，可知，將單縫向雙縫靠近，條紋間距不變，故A錯(cuò)誤；將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)，即減小，可減小條紋間距，故B正確；將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)，即增大，可增大條紋間距，故C錯(cuò)誤；使用間距更小的雙縫，即減小，可增大條紋間距，故D錯(cuò)誤。故選B。（3）在測(cè)量相鄰兩條亮條紋的距離時(shí)需要用測(cè)量頭測(cè)出；[4]由題意可知相鄰條紋間距為，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式可知，聯(lián)立以上兩式解得。（4）[5][6]圖乙固定刻度為，可動(dòng)刻度為，所以圖乙的示數(shù)為，圖甲固定刻度，可動(dòng)刻度為，所以圖甲的示數(shù)為，根據(jù)題意可知，亮紋間距，根據(jù)，可得。13.一列沿軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形如圖甲所示，、、、是介質(zhì)中的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)，點(diǎn)位于平衡位置、點(diǎn)和點(diǎn)分別位于波谷和波峰，、兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置之間的距離為，點(diǎn)的振動(dòng)情況如圖乙所示。求解：（1）該波的傳播方向；（2）該波的傳播速度；（3）從時(shí)刻開(kāi)始，質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置所需的最短時(shí)間?！敬鸢浮浚?）向右；（2）；（3）【解析】（1）由點(diǎn)的振動(dòng)圖像，根據(jù)“同側(cè)法”可知，波向右傳播。（2）由題意知，解得，而由圖乙可知，根據(jù)波速的計(jì)算公式可得。（3）從時(shí)刻開(kāi)始，點(diǎn)向上振動(dòng)，波向右傳播，點(diǎn)振動(dòng)方程為，當(dāng)其第一次回到平衡位置，即，此時(shí)，解得。14.電視劇狂飆中，高啟強(qiáng)和陳書婷在水族館，站在高臺(tái)上，和海豚嬉戲時(shí)，將一發(fā)光小球高舉在水面上方的位置，海豚的眼睛在位置，位置離水面的高度為。陳書婷將小球沿與水平方向成角，以的速度斜向下拋出，入水點(diǎn)在位置的正上方，入水前瞬間速度方向與水面夾角為。小球在位置發(fā)出的一束光線經(jīng)水面折射后到達(dá)位置，折射光線與豎直方向的夾角也為。（已知水的折射率，；；。）結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。通過(guò)查表完成下列問(wèn)題（1）的值；（2）位置到水面的距離。【答案】（1）；（2）【解析】（1）根據(jù)題意，可得小球拋出時(shí)水平方向的速度為，小球拋出時(shí)豎直方向的速度為，設(shè)小球剛落入水面時(shí)豎直方向的速度，則有，解得，則可得。（2）做出光路圖如圖所示：折射率，根據(jù)題中所給表中數(shù)據(jù)可知，可得，設(shè)光線的水平位移為，則根據(jù)幾何關(guān)系可得，而根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，解得